光纤通信技术实验报告-掺铒光纤激光器

得分： 光纤通信技术实验(2)掺铒光纤激光器的设计实验报告1002班U2010133901002班U201013390卢东东PAGE5PAGE5一、实验目的1、完成环形腔掺铒光纤激光器谐振腔的设计，通过选择环形腔中耦合器的不同耦合比，优化设计激光器的阈值特性和输出效率。2、通过使用不同滤波特性的滤波器，完成环形腔掺铒光纤激光器输出纵模特性的设计和选择。3、完成光纤激光器的构建，并进行相关性能参数的测试。二、实验原理与背景知识掺铒光纤(EDF)与掺铒光纤放大器(EDFA)当泵浦光通过掺杂光纤中的稀土离子Nd3+Tm3+Yb3+等）为正向泵浦、反向泵浦和双向泵浦三种形式。EDFA是利用掺铒光纤中掺杂的稀980nm1480nm1530～1565nm1540～1560nm1550nm掺铒光纤激光器(EDFL)一个十分活跃的前沿研究方向。LD)技术相比，在很多方面显示出独特的优点：LD泵浦光源即可实现超过60%表面积/体积比大，其工作物质的热负荷小，易于散热和冷却。易实现单模、单频运转和超短脉冲(fs级)。分方便。激光器可在很宽光谱范围内(455～3500nm泛。近40nm（1550nm窗口光纤激光器的研究和开发在光纤通信领域得到了极大的重视。常见的光纤激光器谐振腔类型主要有F-PFox-Smith（特别是单向运转的环形腔结构2.2给出了常见的光纤激光器环形腔的参考方案。980nm1480nm半导体激光器泵浦掺铒光纤实现增益介质的工作。三、实验仪器和装置本实验仪器和装置主要包括掺铒光纤放大器（图1.3虚线左边部分，含980nm泵浦LD、980nm/1550nm波分复用器(WDM)、掺铒光纤(EDF)、光隔离器(ISO)）、(FBG)FP透射滤波器(OBF)光功率计(PM)和光谱仪(OSA)。四、实验内容和步骤掺铒光纤激光器的设计考方案如图2.2所示。分析光纤激光器各组成部分和关键器件的作用。完成掺铒光纤激光器的设计。掺铒光纤激光器性能参数的测试和输出特性的优化分析不同实验方案的特点。结合选定的实验方案，搭建实验系统，参考方案如图2.3所示。在掺铒光纤激光器的输出端1接上光谱仪和光功率计。调节可调光纤光栅反射滤波器，观察激光器输出光谱和功率的变化。比和谱线宽度。取下输出端2的变化。五、实验结果采用方案（a）搭建系统首先测量EDFA增益谱如下图：测量未加入OBF时的多纵模振荡谱线如下图：最后加入OBF，得到单纵模振荡如下图：最后加入OBF，得到单纵模振荡如下图：测量数据如下表：中心波长中心波长1561.94nm线宽0.18nm输入功率6.59dBm输出功率1.52dBm采用方案（b）搭建系统首先测量EDFA增益谱如下图：之后测量未加入FBG时的多纵模振荡谱线如下图：最后加入FBG，得到单纵模振荡如下图：测量数据如下表：中心波长1551.16nm中心波长1551.16nm3dB线宽0.32nm输入功率11.47dBm输出功率8.14dBmOBF、FBG在系统中的作用相当于滤波器，对原本较宽的增益谱进行限制，只有较小波长范围内的光子能够起振得到受激放大，而其他部分的震荡受到抑制，从而形成单纵模。七、思考题简述环形腔作为光纤激光器谐振腔的优点。采用环形腔结构的光纤激光器（特别是单向运转的环形腔结构）光隔离器反向放置呢？但是，若没有隔离器或隔离器反向放置，仍然会有激光输出。3．实验方案